Boissons

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE MENTOURI DE CONSTANTINE INSTITUT INSTITU T DE LA NUTRITION NUTRITI ON DE L’ALIMENTA ’ALIME NTATION TION ET DES TECHNOLOG TE CHNOLOGIES IES AGROALIMENTAIRES AGROALIMENTAIRES

–INATAA-

BOISSONS COURS DE 5ème ANNEE ING

L’ENSEIGNANT ’ENSEIG NANT DU MODULE M ODULE : Mr : TRAD. C!"r# $%&' &%r : HADOUCHI M!"##%

A$$e($)!( : *e *!"r# (’e#$ &%# e(*!re re+" e$ *!rr),'

Pr!m!$)!( : /01

T%23e 4e m%$)ère# :

CHAPITRE I : LES EAUX :..............................................................................................6 Généralité........... Généralité....................... ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................................ ............................ 6 1)- Les électrolytes minéraux.........................................................................................6 1.1)- Les éléments fondamentaux............... fondamentaux........................... ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .........................6 .............6 1.2)- Les éléments caractéristiques....... caractéristiques................... ......................... ......................... ........................ ................................................. ..................................... . 6 2)- Les gaz dissous........................................................................................................6 3)- propriétés et titres des eaux naturelles....................................................................7 3.1)- potabilité d’une eau................... eau................................ ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ..................... ......... 7 3.1.1)- aspects p!sicocimiques.......... p!sicocimiques....................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ....................... ..........7 7 a)- les substances toxiques............... toxiques........................... ........................ ........................ ........................ ........................ ......................... .........................7 ............7 3.1.2)- aspect microbiolo"ique........... microbiolo"ique....................... ........................ ........................ ......................... ......................... ...................................... .......................... # 3.1.2.1)- $rit%res $rit%res microbiolo"iques microbiolo"iques des eaux de boissons & '(* n+ , 2 du 27/1##0... ....# ... .# 3.2)- dureté ou titre !drotimétrique ou  d’une eau....................... eau................................... ..................................... ......................... .......1/ ....... 1/ 3.3)- dureté temporaire et dureté permanente....................... permanente................................... ........................ ........................ ................................ .................... 1/ 3.3.1)- ureté temporaire 4 5)...................... )................................... ......................... ........................ ........................ ........................ ....................... ........... 1/ 3.3.2)- ureté permanente 4 5)...................... ).................................. ........................ ........................ ......................... ................................... ...................... 1/ 3.)- alcalinité de l’eau.................. l’eau.............................. ........................ ......................... ......................... ........................ ................................................ .................................... 1/ 3..1)- titre alcalimétrique alcalimétrique simple 4*)............ 4*)........................ ........................ ........................ ................................................ .................................... 1/ 3..2)- titre alcalimétrique alcalimétrique complet 4*$)........ 4*$).................... ........................ ......................... ......................... ........................ ....................... ........... 1/ 3..3)- elation liant les facteurs de l’alcalinité l’alcalinité aux titres.................. titres.............................. ..................................... ......................... 11 3.) autres titres.............. titres.......................... ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... .................................... ....................... .. 11 4)- la balance ioniue..................................................................................................12 !)- Les di"erses utilisations de l#eau et les probl$mes rencontrés..................................12 .1)- abrication de la bi%re................ bi%re............................ ........................ ........................ ........................ ........................ ............................................ ................................ 12 .2)- 8oissons "a9euse................ "a9euse............................. ......................... ........................ ........................ ........................ .................................................. ...................................... 12

CHAPITRE II : TRAITEMENT DES EAUX .......................................................................1 .......................................................................1 ..................................... ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .............................................. .................................. 1 Introduction......................... 1)- Les di%érents types de traitement des eaux............................................................14 1.1)- :limination de l’ox!"%ne........... l’ox!"%ne....................... ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... .....................1 ........1 1.2)- La décarbonatation........... décarbonatation....................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .............................1 .................1 1.3)- d raitement raitement des eaux par écan"es d’ions ,...................... ,.................................. .................................................. ...................................... 17 1.3.1)- ;ode d’action................. d’action............................. ........................ ......................... ......................... ........................ ................................................ .................................... 17 1.3.1.1)- *doucissement *doucissement par permutation permutation sodique..................... sodique................................. ........................ ................................. ..................... 17 1.3.1.2)- écarbonatation sur résine carbox!lique carbox!lique ,....................... ,................................... ........................ ............................. ................. 10 1.3.1.3)- éminéralisation éminéralisation totale..................... totale................................. ........................ ........................ ......................... .................................... ....................... 10 1.)- éminéralisation éminéralisation par osmose in
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1.6.3)- iltration spéciale..

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T%23e 4e m%$)ère# :

CHAPITRE I : LES EAUX :..............................................................................................6 Généralité........... Généralité....................... ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................................ ............................ 6 1)- Les électrolytes minéraux.........................................................................................6 1.1)- Les éléments fondamentaux............... fondamentaux........................... ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .........................6 .............6 1.2)- Les éléments caractéristiques....... caractéristiques................... ......................... ......................... ........................ ................................................. ..................................... . 6 2)- Les gaz dissous........................................................................................................6 3)- propriétés et titres des eaux naturelles....................................................................7 3.1)- potabilité d’une eau................... eau................................ ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ..................... ......... 7 3.1.1)- aspects p!sicocimiques.......... p!sicocimiques....................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ....................... ..........7 7 a)- les substances toxiques............... toxiques........................... ........................ ........................ ........................ ........................ ......................... .........................7 ............7 3.1.2)- aspect microbiolo"ique........... microbiolo"ique....................... ........................ ........................ ......................... ......................... ...................................... .......................... # 3.1.2.1)- $rit%res $rit%res microbiolo"iques microbiolo"iques des eaux de boissons & '(* n+ , 2 du 27/1##0... ....# ... .# 3.2)- dureté ou titre !drotimétrique ou  d’une eau....................... eau................................... ..................................... ......................... .......1/ ....... 1/ 3.3)- dureté temporaire et dureté permanente....................... permanente................................... ........................ ........................ ................................ .................... 1/ 3.3.1)- ureté temporaire 4 5)...................... )................................... ......................... ........................ ........................ ........................ ....................... ........... 1/ 3.3.2)- ureté permanente 4 5)...................... ).................................. ........................ ........................ ......................... ................................... ...................... 1/ 3.)- alcalinité de l’eau.................. l’eau.............................. ........................ ......................... ......................... ........................ ................................................ .................................... 1/ 3..1)- titre alcalimétrique alcalimétrique simple 4*)............ 4*)........................ ........................ ........................ ................................................ .................................... 1/ 3..2)- titre alcalimétrique alcalimétrique complet 4*$)........ 4*$).................... ........................ ......................... ......................... ........................ ....................... ........... 1/ 3..3)- elation liant les facteurs de l’alcalinité l’alcalinité aux titres.................. titres.............................. ..................................... ......................... 11 3.) autres titres.............. titres.......................... ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... .................................... ....................... .. 11 4)- la balance ioniue..................................................................................................12 !)- Les di"erses utilisations de l#eau et les probl$mes rencontrés..................................12 .1)- abrication de la bi%re................ bi%re............................ ........................ ........................ ........................ ........................ ............................................ ................................ 12 .2)- 8oissons "a9euse................ "a9euse............................. ......................... ........................ ........................ ........................ .................................................. ...................................... 12

CHAPITRE II : TRAITEMENT DES EAUX .......................................................................1 .......................................................................1 ..................................... ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .............................................. .................................. 1 Introduction......................... 1)- Les di%érents types de traitement des eaux............................................................14 1.1)- :limination de l’ox!"%ne........... l’ox!"%ne....................... ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... .....................1 ........1 1.2)- La décarbonatation........... décarbonatation....................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .............................1 .................1 1.3)- d raitement raitement des eaux par écan"es d’ions ,...................... ,.................................. .................................................. ...................................... 17 1.3.1)- ;ode d’action................. d’action............................. ........................ ......................... ......................... ........................ ................................................ .................................... 17 1.3.1.1)- *doucissement *doucissement par permutation permutation sodique..................... sodique................................. ........................ ................................. ..................... 17 1.3.1.2)- écarbonatation sur résine carbox!lique carbox!lique ,....................... ,................................... ........................ ............................. ................. 10 1.3.1.3)- éminéralisation éminéralisation totale..................... totale................................. ........................ ........................ ......................... .................................... ....................... 10 1.)- éminéralisation éminéralisation par osmose in
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1.6.3)- iltration spéciale..

1#

1.6.3)- iltration spéciale.............. spéciale.......................... ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .................................. ...................... 1# 1.7)- >térilisation >térilisation ou désinfection désinfection de l’eau =ltrée....................... =ltrée................................... ........................ ......................... ............................. ................ 1# 2)- &rit$res de potabilité de l#eau.................................................................................1'

CHAPITRE III : LES BOISSONS GAZEUSES..................................................................2/ 1)- (iroperie................................................................................................................2 1.1)- onctionnement onctionnement d’une siroperie............ siroperie........................ ........................ ........................ ......................... ............................................. ................................ 2/ 1.2)- 5ropriété 5ropriété d’un sirop................ sirop............................ ........................ ......................... ......................... ........................ ............................................... ................................... 2/ 1.2.1)- 5ou
3

2..3)- Le réser
2

2..3)- Le réser
CHAPITRE I& : LES 'US DE (RUITS.............................................................................20 1)- +é,nition...............................................................................................................2 2)- uelues autres dé,nitions....................................................................................2 2.1)- 'us de fruits concentré................... concentré............................... ........................ ......................... ......................... ........................ ....................................... ........................... 20 2.2)- Bectar de fruits.................. fruits.............................. ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ............................ ............... 20 3)- *ec/niue *ec/niue de 0abrication................................................................ 0abrication......................................................................................... .........................2 2 3.1)- 8ro!a"e.............. 8ro!a"e.......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ................................................... ....................................... 20 3.2)- :xtraction ou pressa"e.......... pressa"e...................... ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ .................................... ........................ 20 3.2.1)- 5ressa"e 5ressa"e par piston..................... piston................................. ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ ........................2# ............2# 3.2.2)- 5resse 5resse F bandes................. bandes............................. ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ................................. ..................... 2# 3.2.3)- 5resse 5resse
CHAPITRE & : BIERE ET BRASSERIE BRASSERIE...........................................................................3 1)- +é,nition...............................................................................................................34 2)- Les mati$res premi$res..........................................................................................34 2.1)- L’or"e................ L’or"e............................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ ........................ ............................................ ................................ 3 2.2.1)- ;ati%res ;ati%res am!lacées am!lacées solides.................. solides.............................. ........................ ......................... ................................................... ...................................... 3 2.2.2)- ;ati%re am!lacées liquides................ liquides............................ ........................ ........................ ......................... ......................... .............................3 .................3 2.3)- ;ati%res ;ati%res am%res............ am%res........................ ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ................................ ................... 3 2.)- L’eau.................. L’eau............................... ......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ........................ ........................ ................... ....... 36 3)- tec/nologie proprement dite..................................................................................37 3.1)- le malta"e................ malta"e............................ ......................... ......................... ........................ ........................ ........................ ................................................. ..................................... 37 3.1.1)- préparation préparation de l’or"e................ l’or"e............................ ........................ ........................ ......................... ................................................... ...................................... 37 3.1.2)- le trempa"e.............. trempa"e.......................... ........................ ........................ ........................ ......................... ......................... ......................................... ............................. . 37

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3.1.3)- la "ermination.............

................30

3.1.3)- la "ermination..................................................................................................................30 3.1.)- ourailla"e ou séca"e.....................................................................................................30 3.1.)- dé"ermination et stocIa"e.............................................................................................. 3# 4)- le brassage............................................................................................................3' .1)- mouture ou concassa"e.......................................................................................................... 3# .2)- le brassa"e............................................................................................................................. / .3)- la =ltration du moJt................................................................................................................ 1 .)- cuisson et oublonna"e du moJt............................................................................................ 1 .)- les di@érents traitements du moJt......................................................................................... 2 !)- la 0ermentation......................................................................................................42 .1)- téorie de la fermentation...................................................................................................... 2 .1.1)- la le
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Technologie de boissons

CHAPITREI : les eaux



CHAPITRE I : LES EAU : énéralité

L’eau est un corps incolore, inodore, résultant de la combinaison d’un volume d’O2 et de deux volumes d’H pouvant dissimuler un certain nombre de corps. Les eaux naturelles sont à l’origine trs pures puis!u’elles sont amenées par les pluies. Les composés minéraux présents dans les eaux naturelles trouvent essentiellement leur origine dans les éc"anges !ui se produisent entre l’eau et le sol, entre l’eau et l’atmosp"re ce !ui in#lue considérablement sur sa composition.

67- Le# '3e*$r!38$e# m)('r%"9 La nature c"imi!ue des terrains conditionne la composition électrol$ti!ue des eaux naturelles, il en résulte des !ualités d’eau extr%mement variées et on peut classer les constituants minéraux en deux catégories & 1.1)- Les éléments 0ondamentaux

'ont ceux !ue l’on trouve dans toutes les eaux naturelles, ils représentent le s$stme calco(carboni!ue associés aux ions issus de la dissociation de l’eau ) H2*O3, *a2+, H*O3(, *O3((, OH( et H+. Leur présence découle de la dissolution dans l’eau du *O2 et du passage en solution sous l’e##et de l’acidité carboni!ue de carbonate de calcium *a*O3-. Les eaux ric"es en *a2+ ou eaux dures, se rencontrent dans les régions o le sol organi!ue est épais et les #ormations calcaire présentes. /ans les 0ones o le sol organi!ue es mince et les #ormations calcaires rares ou absentes, le *a2+ est a plus #aible concentration les eaux sont douces, mais il n’est prati!uement 1amais absent. 1.2)- Les éléments caractéristiues

egroupent l’ensemble des autres ions minéraux !ui résultent aussi souvent de dissolvante de l’acide organi!ue H*O3(- & g2+, e2+, n2+, l, *l(, 'O42(, 6O3(, 'iO3(, 7etc. leur présence donne sa particularité à l’eau et #era dire !ue l’eau est magnésienne, #errugineuse, c"lorurée, séléniteuse. 8armi les éléments caractéristi!ues se situent aussi tous les éléments à l’état de traces plus ou moins importants !ui peuvent 1ouer un r9le au niveau d’e##ets toxi!ues ou t"érapeuti!ues éventuels de l’eau. La minéralisation totale des eaux est variable, on peut noter !ue les eaux super#icielles dont le contact avec le sol est relativement limité et concerne les couc"es de terrains les plus #ré!uemment lessivées ont souvent des concentrations salines in#erieures aux eaux des nappes !ui sont in#érieures des aux eaux d’origine pro#onde. rbitrairement, on peut limiter le domaine des eaux douces aux concentrations in#erieures à 2 ou 3 g:l ) au(delà se situe le domaine des eaux saum;tres puis des eaux salées.

7- Le# ,% 4)##!"# L’eau naturelle lors!u’elle est en contact avec l’air peut dissoudre les ga0 de l’atmosp"re.

<



Le taux d’O dissous dans une eau détermine directement la nature de l’écos$stme a!uati!ue. érobiose



Le taux d’O2 dissous dans une eau détermine directement la nature de l’écos$stme a!uati!ue. érobiose ou anaérobiose seront #onction de cette concentration. Le taux d’O2 dissous est un des paramtres les plus sensibles à l’apport de pollution organi!ue dans un cours d’eau. La respiration de biomasse notamment bactérienne consommera d’autant plus d’O2 !u’il $ a de matires organi!ues susceptibles d’%tre dégradées. Le ga0 carboni!ue est naturellement présent dans l’atmosp"re ) une eau en é!uilibre avec l’atmosp"re ren#erme à 2= >* ?,2 ?=(5 mol:l soit =,52 mg:l de *O 2 libre. @l #aut noter !ue le *O2 est trs soluble dans l’eau beaucoup plus !ue l’O2, les concentrations à l’é!uilibre sont peu élevées uni!uement par ce !ue la concentration de *O2 de l’atmosp"re est elle(m%me relativement #aible. Les eaux naturelles ren#erment des taux de *O2 trs variable et par#ois trs élevés et se situe généralement entre = et <= mg:l ( 60 mg/l pour l’eau gazeuse qui est différente de l’eau gazeifiée eau minérale gazeuse ou à activité biologique intense ). certaines eaux trs ric"es en contiennent m%me exceptionnellement 1us!u’à ?2= voire ?5= mg:l.

L’origine de *O2 réside en #aite des activités intenses des bactéries des sols traversés par les eaux ou des bactéries des eaux elles m%me. Le *O2 dissous intervient dans le goAt de l’eau mais c’est surtout comme élément ma1eur du s$stme calco(carboni!ue !u’il 1oue un r9le essentiel dans l’é!uilibre p"$sicoc"imi!ue des eaux. L’a0ote, constituant ma1oritaire de l’air, se trouve également à l’état dissous dans les eaux naturelles, c"imi!uement plus réactive, il est cependant #ixé par certains éléments bactériens ou par certains algues et trans#ormé en a0ote organi!ue. L’a0ote peut aussi %tre dégagé au sein m%me de l’eau notamment au des sédiments o se situ souvent une activité bactérienne anaérobie.

Tableau 1: concentration de O2, CO2, N2 dans d’eau à l’équilibre avec l’atmosphère pour diérentes températures sous !"# mm$% &m%'l(

/e l’air

ga0

O2 2=C en D O2 62 E= C en D 62 *O2 =,=3 C en D *O2

B>

= ?3,F 23,5 ?,=<

?= ?=,E ?E,< =,G=

?5 F,G ?<,E =,5F

2= E,E ?5,4 =,53

25 E,? ?4,3

3= G,4 ?3,4

3)- propriétés et titres des eaux naturelles 3.1)- potabilité d#une eau

L’eau de boisson ou eau potable peut %tre dé#inie en se ré#érant à l’O' comme étant  une eau ne ren#ermant en !uantité dangereuse ni substances c"imi!ues ni germes nocives pour la santé I. 3.1.1)- aspects p/ysicoc/imiues a)- les substances toxiues

G



emar!ue & @l su##it !ue l’un des éléments dépasse la teneur limite pour !ue l’eau soit déclarée non



emar!ue & @l su##it !ue l’un des éléments dépasse la teneur limite pour !ue l’eau soit déclarée non potable.

Tableau 2:

Tableau ): sb pouvant inluencer sur la potabilité d’une eau*

'ubstan( Beneur à ne 'ubstan( pas dépasser ces ces

Beneur à ne pas dépasser

8d

=,? mg-

Jarium

=,? mg-

rsenic

=,=5

6itrate

45

c$anure

=,=5

'élénium =,=?

'b et ppts atires solides totales 'Be *a++ g 'ul#ate *"lorure

Beneur admissible

Beneur excessive

G== mg:l-

?5== mg:l-

=,3 G5 5= 2== 2==

? 2== 25= 4== <==

pH G(E,5

<,5KpHKF,2

E





Tableau +: éléments pouvant indiquer une pollution*

'ubstances

Beneur max

Origine

emar!ue 6itrates réduites en nitrites *"e0 les nourrissons au cours de la digestion

6itrates

45 mg:l

atire organi!ue en décomposition ngrais

6itrites

= ml:l

mmonia!ue ox$dé éduction de nitrates

mmonia!ue

= mg:l

*"lorure

Mrines, matire organi!ue en décomposition

'a détermination dépend de développement de c"a!ue pa$s

@n#iltration de l’eau de mer, produits stérilisants, terrains salés

3.1.2)- aspect microbiologiue

Mne eau potable ne doit pas contenir de germes pat"ognes, dans la prati!ue on admet !ue les contaminations microbiennes des eaux de boissons proviennent dans la !uasi(totalité des cas des matires #écales, la mise en évidence dans une eau de ces "autes normaux de matires #écales traduit la contamination #écale, donc la possibilité d’apport de germes pat"ognes. L’essentiel de l’anal$se microbienne de l’eau de boisson consiste donc à la rec"erc"e et le dénombrement de ce !u’il est convenu d’appeler les germes test de contamination #écale, les germes test les plus connus sont les coli#ormes dont .coli est le responsable le plus souvent nommé, les 'treptoco!ues #écaux et les clostridiums sul#ito( réducteurs *.'.-. Nermes Nermes aérobies à 3G >*:ml Nermes aérobies à 22 >*:ml *oli#ormes aérobies à 3G >*:?==ml

*oli#ormes #écaux :?== ml 'treptoco!ues / :5= ml *.'. à 4< >*:ml *.'. à 4< >*:2= ml

nombre 2= ?== ?= bs bs bs 5

3.1.2.1)- &rit$res microbiologiues des eaux de boissons  5 n8 9 27 du 27:!:1''

Tableau :critères d’eau de distribution traitée

F





Nermes

*oli#ormes aérobies à 3G >*:ml 'treptoco!ues / ml *.'. 4< >* ml 8seudomonas icro(organismes revivi#iables  B-

nombre

bs bs bs bs

( à l’émergence 2=(22 >*:ml, G2" 2= 3G >*:24" 2= ?== ( à la consommation 2=( 22>*:G2" 2= 3G >* en 24"

bouteilles

;.6.;7- e9$r%)$ #e* !" r'#)4" #e* < 65 =C

Mne eau donne une idée asse0 précise sur le degré de minéralisation d’une eau  ?=5 P Q82( 8?- R ?==S : D

mg:l- o &

 ?=5 P résidu sec à ?=5 >* 82 P poids aprs évaporation 8? P poids de la tare D P volume de l’eau prélevée ml/i##érents titre d’une eau & !uivalent gramme é!ui g- & c’est le !uotient de la masse d’une mole d’un corps par le nombre de c"arge de m%me signe porté par des ions !ue librent, en solution a!ueuse, une molécule de ce corps. Les concentrations des corps mise en 1eu dans les eaux naturelles sont en générale trs #aibles, donc on utilisera le mé! !ui est un sous multiple de l’é!g il est numéri!uement égale à l’é!g mais son unité étant le mg. xemple & 6aOH é!g P 4=:? P 4= g:l PK mé! P 4= mg:l ais dans la prati!ue, on utilise comme unité de concentration le degré #ranTais !ui est dé#ini comme étant la concentration d’une solution ren#ermant ?= mg de *a*O3 :l. @l existe aussi d’autres unités !ue l’on pourrait éventuellement utiliser &

?=


Le degré llemand >/- P ?= mg de *aO:l.




Le degré llemand >/- P ?= mg de *aO:l. Le degré nglais >- P ?4,2E mg de *a*O3:l Le degré méricain >M'- P ? mg de *a*O3:l n générale, la teneur en ga0 dissous d’une eau est exprimée en mg:l ) par contre la teneur en sels minéraux est exprimée soit en > soit en mg:l. 3.2)- dureté ou titre /ydrotimétriue ou *; d#une eau

xprimé en > et représente la somme des cations alcalineux terreux *a++ et g++- et on distingue & BH P dureté totale P B*a + Bg dureté calci!ue + dureté magnésienne3.3)- dureté temporaire et dureté permanente 3.3.1)- +ureté temporaire <*;*=)

/é#inie comme étant la somme des #ractions de carbone de *a et de g !ui sont e##ectivement éliminés des eaux bouillées et décantées. 3.3.2)- +ureté permanente <*;=)

'e mesure sur une eau bouillée et décantée c’est(à(dire les *a*O3 et g*O3 résidus. Remarque :

/e point de vue de la potabilité, l’in#luence de la dureté n’est pas déterminée mais en prati!ue on pré#re des eaux dont la dureté est in#erieure à 3= >. 3.4)- alcalinité de l#eau

Les #acteurs pouvant in#luencer l’alcalinité d’une eau sont & OH(, *O32(, H*O3(. 3.4.1)- titre alcalimétriue simple <*)

B P QOH(S + ?:2 Q*O32(S en > ou en mé!:l 3.4.2)- titre alcalimétriue complet <*&)

B*P QOH(S + Q*O32(S + QH*O3(S en > ou en mé!:l Remarque

'i le pH E,3 PK B P =77..?'i le pH 4,5 PK B* P =7777..2?- Le pH est acide, il su##it deux protons H+ pour !ue B P = 2- Le pH est trs acide, il su##it !uatre protons H+ pour !ue B* P = 3.4.3)- elation liant les 0acteurs de l#alcalinité aux titres

n admettant !ue OH( et H*O32( ne peuvent exister au m%me pH, on a & ??


B P = & QOH(S P = Q*O 2(S P = PK B* P QH*O (S




B P = & QOH(S P = Q*O32(S P = PK B* P QH*O3(S B  B*:2 & QOH (S + U Q*O32(S  QOH(S + Q*O32(S + QH*O3(S :2 2QOH(S + Q*O32(S  QOH(S + Q*O32(S + QH*O3(S QOH(S  QH*O3(S donc QOH(S tend vers = B P U Q*O32(S PK 2B P Q*O32(S B* P Q*O32(S + QH*O3(S PK B* P 2B + QH*O3(S PK QH*O3(S P B* ( 2B B P B*:2 & QOH (S P QH*O3(S P = B P U Q*O32(S)

B* P Q*O 32(S PK B* P 2B P Q*O 32(S

BK B*:2& QOH (S K QH*O3(S

QH*O3(S tend vers =

B P QOH (S + U Q*O32(S PK QOH(S P B ( U Q*O32(S B* P QOH(S + Q*O32(S PK B* P B + UQ*O32(S Q*O32(S P 2B*( BB* P B& QH*O 3(S + U Q*O32(S P = donc QH*O 3(S P Q*O32(S P = B* P B P QOH(S

3.!) autres titres

?. titre en sel d’acide #ort B'- & correspond à la somme des ions c"lorure, sul#ate, nitrate et éventuellement ?:3 des p"osp"ates. 2. titre en c"lore & correspond au c"lorure en eau. 3. titre en sul#ate & nombre d’ions sul#ate dans d’eau 'O42(-.

>7- 3% 2%3%(*e )!()?"e La dissolution d’un sel #ait apparaitre en solution un nombre égale de c"arges positives et négatives. *’est la rgle de l’électroégalité autrement dit ne peut pas exister une eau avec un excédent de c"arge positive par rapport au c"arge négative et vis versa. La somme des cations doit é!uilibrer celle des anions c’est la balance ioni!ue ) ce caractre présente un double intér%t & /’une part, permet de prévoir le comportement des eaux dans di##érents cas d’utilisations et de traitement ) /’autre part, c’est un mo$en de control de la validité des anal$ses #ournies par laboratoire. & *a, g, e,

?2





*a++, g++, e++ alcalineuxterreux *ations

W +, 6a+ cations alcalines

lcalinité cationi!ue 'alinité B>-

OH(, *O32(, H*O3(, 'iO33( B* nions

'O42(, *l(, 6O3(

lcalinité anioni!ue

B'

57- Le# 4)+er#e# "$)3)#%$)!(# 4e 3’e%" e$ 3e# &r!23ème# re(*!($r'# La matire premire ma1oritaire dans la #abrication des boissons étant l’eau !.1)- >abrication de la bi$re

L’eau matire premire ma1oritaire in#lue d’une #aTon primordiale tout au long de la #abrication de la bire et caractérise la !ualité organolepti!ue des produits #inis. Les sels de l’eau !ui ne #orment !u’une trs #aible partie de l’extrait de la bire =,3(=,45 g:l- n’in#luence pas directement sur le goAt, mais indirectement par leur in#luence sur les réactions en0$mati!ues et colloVdales !ui s’e##ectuent au cours de la #abrication. !.2)- ?oissons gazeuse

pour leur #abrication, les normes admises pour l’eau potable ne 'ont pas su##isantes, il #audra donc tenir compte d’autres caractéristi!ues c"imi!ues & dureté, l’alcalinité, teneur en e++ , *l, matire organi!ue, nitrate ainsi !ue la teneur en ga0 dissous, !ui in#luence énormément sur les !ualités organolepti!ues des boissons ga0euses. insi pour la #abrication des boissons ga0euses, l’eau subit un au plusieurs traitements & décarbonatation, déminéralisation, désaération, décoloration et clari#ication. insi !u’un traitement biologi!ue. L’eau destinée à la production des baissons ga0euses doit répandre aux caractres p"$si!ues suivants & pHP <,5(E,5 ) t> &?5>c ) BHP?=(?5>. -pplication : •

relation liant > au mé!:l & ?>P?= mg *a*O3:l

*a*O3 *a2+ + *O 32( caco3 P ?== PK ? mé!:l*a*O3 P ?==:2 P 5= mg ?:5 me P ?= mg:l P ?> PK? > P =,2 me P > *’est une eau naturelle dont la composition est la suivante & *ations en >- & *a++

2,5 ?3


g

2



g 6a W 'els cationi!ues nions en >- & H*O3( *l( 'O42( *O32( 'els anioni!ues ( (


2 3 ? E,5 3 3 2 =,5 E,5

!uelle est la minéralisation totale en me:l X donner composition totale en mg:l

inéralisation totale P ?G > ?> ?G >

=,2 me x

t P 3,4 me:l

*a++ &  P 4= e P 2= mg:l ? > P =,2 me P 4 mg:l 2,5 > x

*a++ P ?= mg:l

?4


CHAPITREII : traitement des eaux



CHAPITRE II : TRAITEMENT DES EAU I($r!4"*$)!( Les tec"ni!ues actuelles disponibles pour le traitement des eaux de boissons o##rent beaucoup de possibilité de l’élimination de la pollution c"imi!ue, mais ces possibilités doivent %tre par#ois adaptées en #onction des problmes particuliers composition, destination- des industries de boissons. Le traitement correcti# dépond de deux #acteurs & les ppts de l’eau ) les ppts re!uises.

67- Le# 4)@'re($# $8&e# 4e $r%)$eme($ 4e# e%"9 1.1)- @limination de l#oxyg$ne

L’eau est pulvérisée à #orte pression dont le but d’éliminer l’ox$gne dissous, mais nous pouvons utiliser aussi des mét"odes c"imi!ues. /ans l’industrie des boissons, l’ox$gne est tou1ours éliminé avant la carbonatation, dans le 1us de #ruits c’est tou1ours avant la pasteurisation car l’ox$gne dissous provo!ue la corrosion des c"audires. /ans l’élimination de l’ox$gne dissous par mét"ode c"imi!ue, ceci consiste en le combinaisant de l’ox$gne avec un réacti# c"imi!ue sul#ate de sodium 6a2 'O3, "$dro0ine 62 H4 6a2 'O3 + U O2 62 H4 + O2

'O4 + 2 6a 2H2O + 62

1.2)- La décarbonatation

*’est l’élimination de la dureté temporaire *a++ et g++ liée à l’acide #aible H*O3 *a*O3, g*O3-. lle est e##ectuée par a1out de la c"aux Q*aOH-S à l’eau. L’opération s’e##ectue comme suit &

L’eau et la c"aux en solution sont introduites d’une #aTon opposée à la base d’un c9ne de manire à provo!uer un mouvement giratoire #avorable à la réaction.

?5



u lieu de laisser les cristaux de calcium se #ormer spontanément, on utilise des amorces constituées de



u lieu de laisser les cristaux de calcium se #ormer spontanément, on utilise des amorces constituées de grains de marbre =,2(? mm-. Les grains grossissent et seront purgés régulirement, on a1oute à intervalle régulier de la poudre catal$ti!ue pour éviter !ue les grains n’atteignent des dimensions excessives ) ce procédé est avantageux par ce !ue nous permet de travailler sous pression et n’occasionne pas d’encombrement & par contre il n’est pas utilisé pour une eau ric"e en g ou en colloVdes organi!ues. Exemple :

'oit une eau BP =, B* P x et BHi P $ BH# aprs décarbonatation est & BHi P BH p+BHtp PK BHtpP B* BHiPBH p+ B* PK BH# P BHi ( B* P $ Y x *a H*O3-2 + *a OH-2

2 *a *O 3 + 2H @nsoluble

g H*O3 -2 + *a  OH -2

g *O3 + *a *O3 8eu soluble

g *O3 + *a OH-2

*a *O3 + g  OH - 2

insoluble.

Calcul de la dose de chau. :

*’est le calcul de la !uantité de c"aux nécessaire pour neutraliser ?> d’acidité dureté-. *a  OH - 2 &  P G4 mg é! P G4: 2 P 3G mg : l ?>  P =,2 mé! PK G,4 mg : l 8our éliminer ?> il #aut G,4 mg : l de c"aux. /ose préconisée P G,4  B* + * + BHmg - mg-. E! : On se propose de traiter à la c"aux une eau présentant les caractéristi!ues &

Q*a++S P ?2= mg : l ) QgS P 3< mg : l ) Q*o2S P ?3,2 mg : l ) QH*O(3 S P 3=5 mg : l. ( ( (

*alculer la dose de c"aux nécessaire en g:m3. B"éori!uement !uelle sera BH# de l’eau ainsi traitée X n supposant !u’on a utilisé de la c"aux vive *aO-, !uelle serai la dose X

"olution :

?<


BH

négligeable.



BHg


négligeable. /ose P G,4 B*+ *-.

B* P QH*O(3S

 P
mé! P
? mé!

x

?> 

=,2 mé! 5 mé!

x *O2 P 44

x P 5 mé!

mé! P 44: 2 P 22 mg:l

? mé! x

22 m:l ?3,2 mg:l

B* P 25> *O2+ + ?: 2 O2(-

*O2

x P =,< mé!

* P =,<: =,2 PK * P 3> PK /ose P G,4 25 + 3- PK /ose P 2=G,2 g:m3 BHi P BH8 + B* BHi P BHca + BHg BH# P BHi Y B* BH*a P mé! P 4= : 2 P 2= mg:l ? mé! 2= mg:l x BHg &

x P < mé!

3=>

?2= mg:l mé! P 24: 2 P ?2 mg:l

? mé! x

?2 mg:l 3< mg:l

x P 3 mé!

?5>

BHi P 3= + ?5 PK BHi P 45> BH# P 45( 25 PK BH# P 2=>

*aO &

mé! P 5<: 2 P 2E mg:l ?> x

=,2 mé!:l 2E mg:l

x P *oe# P 5,<

/ose P 5,< 25 + 3- PK /ose P ?5<,E mg:l 1.3)- d *raitement des eaux par éc/anges d#ions 9

Les résines éc"angeuses d’ions sont des pol$mres s$nt"éti!ues possédant un s!uelette  sur le!uel est #ixé un groupement #onctionnel ionisable Z #ixé à son tour sur un ion mobile . ?G



lles se présentent sous #orme de grains sp"éri!ues asse0 #ins est poreux, elles sont insolubles dans l’eau.



lles se présentent sous #orme de grains sp"éri!ues asse0 #ins est poreux, elles sont insolubles dans l’eau. Lors!ue elles sont mise en contacte avec un li!uide contenant divers ions en solution, elles sont la ppt, sans subir d’altération ni de dissolution, d’éc"anger valence par valence certains des ions !u’elles contiennent avec des ions de m%me signes contenus dans la solution. La classi#ication des résines est basée sur le signe des ions éc"angeables et la nature des groupements #onctionnels, il existe des résines cationi!ues #ortes et #aibles et des résines anioni!ues #ortes et #aibles. 1.3.1)- Aode d#action

Mne résine (Z( a la ppt d’éc"anger l’ion mobil  contre un certain ion [ dissous dans l’eau suivant la réaction & (Z( + [

(Z([ + 

Lors!ue tous les ions  sont remplacés par les ions [ de l’eau on dit !ue la résine est saturée et on lui redonne sont activité initiale par une régénération suivant la réaction & (Z([ + 

(Z( + [

1.3.1.1)- doucissement par permutation sodiue

*e traitement permet d’obtenir une eau entirement débarrassée de sa dureté par trans#ormation de tous les sels de *a et g en sels de 6a. Mn poste d’adoucissement comprend obligatoirement un ou plusieurs éc"angeurs l’ions et un bac de préparation de saumure.

BHB8

*a H*O3-2

6aH*O3

g H*O3-2

(6a

6a'O4

*a'O4, g'O4

BH8

au adoucie

6a*l

*a*l2, g*l2

*a, g

6a*l

H2*O3, *a'O4, g'O4 , *a*l2 , g*l2 , 1.3.1.2)- +écarbonatation sur résine carboxyliue 9 6a*l ( BHB8 *OOH

BH8

?E BHB8 Technologie de boissons




1.3.1.3)- +éminéralisation totale

H2O BHB8

(H+

(OH H2*O3 ,H*l, H2'O4

BH8

*l(, 'O42(, *O3 *a, g, 6a

1.!)- +éminéralisation par osmose in"erse

La pression osmoti!ue est la pression !u’il #aut exercer sur une solution pour arr%ter l’entré du solvant pur, si on exerce une pression égale à la pression osmoti!ue, on emp%c"e seulement la pénétration de solvant pur dans la solution, mais si on exerce une pression supérieure à la pression osmoti!ue sur la solution, le solvant !uittant la solution sortira par la paroi semi perméable. 1.6)- >iltration

8ermet d’éliminer les impuretés en suspension, diverses matires #ilamentés pouvant %tre utilisées. 1.6.1)- Le sable siliceux

/e porosité variable, permettant d’augmenter le taux d’élimination des impuretés #lottantes. L’eau alimente le #iltre par le "aut en #ines gouttelettes propagées sur toute la sur#ace. @l est nécessaire de surveiller la pression di##érentielle entrée, sortie- a#in de véri#ier son colmatage. 1.6.2)- La ,ltration sur c/arbon acti09

8ermet une amélioration de la !ualité de l’eau et son principe réside dans l’adsorption des matires organi!ues responsables du mauvais goAt et des odeurs désagréables. 1.6.3)- >iltration spéciale

8eut s’e##ectuer sur des #iltres spéciaux dont les pores ont un diamtre de !uel!ue microns, le #iltre en !uestion assure une #iltration minutieuse, il arr%te toute particule microbienne ou spores pouvant se trouver éventuellement dans l’eau. ?F



1.7)- (térilisation ou désin0ection de l#eau ,ltrée



1.7)- (térilisation ou désin0ection de l#eau ,ltrée

lle constitue l’étape la plus importante des traitements, elle a pour but la destruction d’organismes vivant nuisibles présents dans l’eau. L’opération s’e##ectue par le biais de l’"$poc"lorite de sodium, en excs, ce dernier peut in#luencer sur la !ualité du produit #ini goAt, couleur-.

8uits

/écarbonatation

abrication

iltration sur c"arbon acti#

iltration sur lit de sable

'térilisation c"lorage-

7- Cr)$ère# 4e &!$%2)3)$' 4e 3’e%" pH limite max P <,5(E,5 ) NoAt, odeur et turbidité & absence Bempérature & ?5 >* 8our les boissons ga0euses il #aut tenir compte de la dureté, teneur en er, matire organi!ue, ga0 dissous et c"lore. /ans la #abrication des boissons ga0euses, il est pré#érable d’utiliser une eau de dureté ?=(?5 > pour emp%c"er la déga0i#ication rapide du produit, la #ormation d’un trouble par réaction avec les ar9mes et la neutralisation de l’acide citri!ue par les bicarbonates.

2=


CHAPITRE III : les boissons ga#euses



CHAPITRE III : LES BOISSONS GAEUSES 67- S)r!&er)e Le sirop est une solution de sacc"arose dans de l’eau dans des proportions variables. La siroperie est une installation o s’e##ectue la préparation des sirops destinés à la #abrication des boissons ga0euses et des sirops de bouc"es une c"aine de préparation de sirop de soda est une c"aine pour la préparation de sirop de bouc"e-. L’installation et le #onctionnement de ces c"aines sont prati!uement identi!ues à part !ue l’installation de soda dépasse d’un éc"angeur à pla!ues. *"acune d’elles est dotée & /ispositi# permettant l’ac"eminement des sucres vers le #ondoir de dissolution ) Mn #ondoir !ui permet la dissolution des sirops blanc ) Mn #iltre ) Mn éc"angeur à pla!ues indispensable uni!uement pour les sodas ) /es tan\s ) Mne installation de netto$age *[email protected]. 1.1)- >onctionnement d#une siroperie

La !uantité d’eau et de sucre sont réglées et normalisées, le degré et le passage se #eront automati!uement. Le sucre pur est versé dans une trémie o il sera transporté par une vis sans #in vers le #ondoir o s’e##ectue la dissolution et la stérilisation avec l’eau traitée, la température et la durée de dissolution sont de <=(E= >* pendant 2= min. Le mélange obtenu sera ensuite #iltré et le #iltrat additionné d’acide acide citri!ue- on obtient ainsi le sirop blanc ) gr;ce à un éc"angeur à pla!ue le sirop blanc est re#roidi de <= à 2= >* dans le but l’emp%c"er l’évaporation de l’extrait lors!u’il sera a1outé au sirop blanc. Mne #ois le re#roidissement ac"evé, le sirop est envo$é vers des bacs ou des tan\s o l’extrait déterminant la nature de la boisson ga0euse est a1outé, on obtient ainsi le sirop terminé. prs "omogénéisation du mélange pendant 3= min, le sirop terminé est envo$é vers le bac réservoir. 1.2)- =ropriété d#un sirop 1.2.1)- =ou"oir rotatoire

Les solutions a!ueuses de sacc"arose sont dextrog$res, cette propriété permet la pureté d’un sirop, en particulier elle nous permet de savoir si le sirop à subit une inversion. 1.2.2)- &ouleur

Les sirops obtenus à partir de sucre ra##iné sont prati!uement incolores.

2?


1.2.3)- Biscosité




1.2.3)- Biscosité

8lus la concentration augmente, plus la viscosité augmente ) plus la température augmente, plus la viscosité diminue. Remarque

L’addition d’acide citri!ue ou p"osp"ori!ue- se #ait pour des raisons organolepti!ues a#in de diminuer le pouvoir sucrant, rendre le goAt acide et 1oue un r9le bactéricide. 8our les colas on utilise l’acide p"osp"ori!ue, pour les autres ar9mes l’acide citri!ue.

1.3)- Aesure de la densité d#un sirop

 l’aide d’un densimtre on dé#inie & La densité centi si male & densité P :D il #aut tou1ours indi!uer la température de mesure et dans tous les cas à 2= >*  & masse de sucre + masse l’eau ) D & volume de la solution La densité Jaumé & >Jaumé P ?44,32:d>*. Le Jrix & >Jrix P Qpoids de sucre : poids de sucre + poids d’eau-S R ?== Application :

'oit une solution de sacc"arose à ?== g:l ) calculer le Jrix, d>* et >Jaumé. D sacc"arose P ?,<. Solution

d>* P :D Dsacc"arose P :] P ?==:?,< P <2,5 ml Deau P ?=== Y <2,5 P F3G,5 ml meau P Deau R ] P F3G,5 g d>* P ?== + F3G,5- : ?=== P ?,=3G >Jaumé P ?44,32 Y ?44,32- : ?,=3G P 5,?5 >Jrix P ?== : ?== + F3G,5- P F,<3

22





7- 3e# 2!)##!(# ,%e"#e# On appelle boisson ga0euse tout li!uide contenant de l’acide carboni!ue en dissolution. Les di##érents t$pes de boissons ga0euses sont &

T8&e# 4e 2!)##!(# ,%e"#e# a)- @au gazeuse naturelle

lles sont soutirées directement à la sortie de la source et livrées telle !u’elles au consommateur. b)- @au gazeuse semi-naturelle

'e sont des eaux de source ga0éi#iées à l’aide de *O 2 d’origine naturelle mais n’a$ant aucun apport avec la source elle(m%me. c)- @au gazeuse arti,cielle

/es li!uides !ui comportent peu ou pas de *O 2 à l’origine et !ui sont ga0éi#iées avec du *O 2 industriel. 2.1)- +i%érents types de boissons gazeuses 2.1.1)- ?oissons aux extraits naturels .6.6.67- L)m!(%4e

*ette boisson est la seule à avoir une dé#inition légale. L’appellation limonade est réservée aux boissons ga0éi#iées, sucrées, limpides et incolores additionnées de matires aromati!ues provenant du citron et acidulées au mo$en de l’acide citri!ue, lacti!ue et tartri!ue. .6.6.7- Le# #!4%#

'e sont les boissons à base d’extraits naturels, sucrées et ga0éi#iées. lles peuvent %tre claires ou troubles, acidulées et contiennent des colorants alimentaires de s$nt"se autorisés. .6.6.;7- Le# *!3%#

'e sont des boissons !ui se di##érencient des sodas par l’addition de cola, caramels, ca#éine ainsi !ue l’acide p"osp"ori!ue. .6.6.>7- Le# 2)$$er# e$ $!()*#

Les bitters sont une variété de sodas dont l’amertume est due à l’addition d’extrait de !uassias et par#ois d’extrait d’agrumes. Les tonics sont des variétés de sodas !ui peuvent %tre troubles ou limpides, son amertume est due à des extraits amers !uinine et par#ois l’orange amer-. 2.1.2)- ?oissons et us de 0ruits .6..67- "# 4e r")$#

*’est une boisson trouble ou limpide obtenue par compression directe du #uit.

23



.6..7- B!)##!(# %"9 "# 4e r")$#

*’est une boisson !ui peut %tre trouble ou limpide obtenue par addition d’eau et de sucre à ?=(25C de 1us de #uits. .6..;7- Ne*$%r#

^us de #ruits à l’état de pulpe aux!uels on a1oute de l’eau et de sucre. .6..>7- B!)##!( r")$'e ,%e"#e

*’est une boisson ga0éi#iée contenant ?=(25C de 1us de #ruits, le reste étant constitué d’eau et de sucre. .6..57- B!)##!( r")$'e (!( ,%e"#e

n plus de sucre et de l’eau, elle contient 3=(4=C de 1us de #ruits. .6..7- B!)##!( %r!m%$)#'e

Joisson limpide obtenue à partir d’eau, de sucre et de matire aromatisante non naturelle. 2.2)- Les di%érents adu"ants utilisés dans les boissons gazeuses 2.2.1)- Les arCmes

'ont a1outés en !uantités in#ime et sont responsables du goAt caractéristi!ue de la boisson et ceux malgré l’in#luence de sucre et de l’acide sur l’ar9me #inale. Les ar9mes proviennent en général de la nature et sont extraits à partir des di##érentes parties des plantes et surtout d’agrumes. @ls se présentent sous #orme d’essence alcooli!ue naturelle ou concentré. 2.2.2)- Les colorants

'ont introduits dans les boissons pour remplir la teinte du #ruit. Leur emploi est rglementé. @l existe deux t$pes de matires colorantes & ...67- Le# *!3!r%($# (%$"re3#

'ont instables c"imi!uement, peu solubles dans l’eau, prix de revient est trs élevé. ...7- Le# *!3!r%($# %r$)*)e3# !" 4e #8($è#e

Leurs prix sont abordables, stables c"imi!uement, solubles dans l’eau. Les colorants sont utilisés à une dose minimale nécessaire dans le but de produire la couleur désirée =,?(=,E mg:l-. 2.2.3)- Les acides

tant donné !ue les boissons ga0euses doivent se rapproc"ées au maximum du 1us de #ruits et sac"ant !ue ce dernier est tou1ours acide, il est donc nécessaire d’a1outer des acides aux boissons. Les acides emplo$és dans l’industrie des boissons sont ino##ensi#s pour l’organisme et doivent impérativement avoir un e##et analogue à celui des acides contenus dans le 1us de #ruits. Les plus importants est l’acide citri!ue !ui représente pres!ue la totalité des acides contenus dans un 1us de citron. On emploie aussi d’autres acides & tartri!ue, p"osp"ori!ue, lacti!ue.

24



2.2.4)- Le &52

*’est un ga0 incolore et d’odeur #aiblement pi!uante, à dose mo$enne toxi!ue, on le trouve dans l’atmosp"re et dans certaines eaux sous #orme d’acide carboni!ue. La principale utilisation étant la carbonatation, il est aussi utilisé comme ga0 de contre(pression dans la soutireuse. ..>.67- L% #!3"2)3)$' 4" CO 

lle dépend de la pression et de la température. Le *O2 est E #ois plus soluble !ue l’= 2 et ?5 #ois plus !ue l’6 2. _ ?5>* et pression P ? atm on peut dissoudre un litre de *O 2 dans un litre d’eau.  pression constante la solubilité augmente lors!ue la température diminue.  2=>* on peut dissoudre ?,< g de *O 2 dans un litre d’eau à =>* on peut dissoudre 3,5 g de *O 2 dans un litre d’eau. La solubilité double pour une diminution de température de 2=>*, par contre à température la solubilité est proportionnelle à la pression. ..>.7- Or),)(e 4" CO 

8eut avoir deux origines %7- Or),)(e erme($%)re

*
2*2H5OH + 2 *O2 + `H

Le *O2 provenant des #ermentations n’est pas totalement pur car il contient des traces d’alcool et d’aldé"$de dont il est nécessaire de s’en débarrasser. 27- Or),)(e (!( erme($%)re

Les captations naturelles à partir de l’atmosp"re des volcans ainsi !u’à partir de source d’eau ga0euse. Par action chimique

ction des acides sur les carbonates de *a. *a*O3 + 2H*l

H2O + *a*l 2 + *O2

Combustion de matires organiques

2.3)- La carbonatation

lle est le procédé !ui consiste en l’addition de *O 2 dans une solution donnée, la saturation, sous saturation et sur saturation. 2.3.1)- >acteurs inDuenEant la carbonatation

La pression & pression augmente PK solubilité augmente La température & température augmente PK solubilité diminue 6ature des produits & à pression et température constante, la solubilité du *O 2 dissous diminue lors!ue le Jrix augmente. @n#luence de l’air & il in#lue sur la pression. 25



2.3.2)- Les carbonateurs

ppareil dans le!uel se #ait le mélange antre le *O 2 et l’eau. Les !ualités d’un bon carbonateur sont & Mne bonne sur#ace de contact !ui doit %tre maximale ) Bemps de contact important ) 6etto$age et stérilisation #aciles & églage #acile de la pression de travail ) Mne bonne élimination de l’O 2 dissous. 2.4)- L#intermix
*’est un dispositi# utilisé pour ga0éi#ier le sirop terminé !ui sera mélangé avec l’eau traitée carbonatée. @l est composé de trois parties & 2.4.1)- Le désaérateur

'ous une pression de 2 ou 3 bars, l’eau traitée arrivée au désaérateur o elle est pulvérisée en #ines gouttelettes au mo$en d’un di##useur. 'uite au vide élevé dans le réservoir FE(FFC-, la pulvérisation est obtenue #acilement et l’O 2 libéré est éliminé par aspiration à l’aide d’une pompe à vide dotée d’un clapet emp%c"ant le retour de l’O 2. L’eau désaérée est aspirée par une pompe vers un éc"angeur à pla!ues !ui assure son re#roidissement 1us!uà G>* ) cette température optimale permet le maintient de la solubilité du *O 2. 2.4.2)- Le carbonateur

 ce niveau, l’eau désaérée et re#roidie subie l’in1ection d’une !uantité de *O 2 1us!uà saturation, cette !uantité est de G g:l mais elle est #onction de la pression de saturation, de la température et de temps de contact. 2.4.3)- Le réser"oir d#attente

L’eau saturée est conduite vers une cuve par le biais d’une pompe doseuse, simultanément le sirop terminé est amené par la m%me pompe. Le mélange subie alors une "omogénéisation puis sera dirigé vers le réservoir d’attente. *e dernier est en contact avec un re#roidisseur servant à maintenir une basse température pour !u’il $ ait stabilisation du mélange. 8our un sirop de <<(Jrix le mélange sera de 4 volumes d’eau ga0éi#iée par un volume de sirop ) le mélange sera ensuite envo$é vers la soutireuse. 2.!)- La soutireuse 2.!.1)- Le soutirage

Boute action mécani!ue exercée sur un li!uide ga0éi#ié et stabilisé détruit l’é!uilibre de cette solution !uel!ue soit l’état de cette dernire à ce moment saturation, sous saturation ou sur saturation-. 2.!.2)- Le soutirage isobaramétriue

*’est le remplissage des bouteilles aprs avoir établi l’égalité de pression entre la bouteille et le collecteur. 2<



1ère

phase

tablissement d’une égalité de pression entre la bouteille et le collecteur. 2ème phase

emplissage et évacuation de ga0 de retour ou de mise sous pression. )ème phase

ermeture de tous les robinets, c’est la #in de remplissage. +ème phase

/écompression de la p"ase ga0euse de la bouteille vers l’extérieur a#in d’établir une pression atmosp"éri!ue à l’intérieur. Le but de ma décompression étant la rec"erc"e de la sursaturation a#in de provo!uer un bouc"age sur mousse. On doit avoir une di##érence de pression entre le li!uide et la p"ase ga0euse. Le bouc"age sur mousse est un p"énomne trs rec"erc"é pour par#aire la stabilité biologi!ue des produits à consommer. n e##et, la bouteille présentée à l’air libre peut %tre en contact avec l’air atmosp"éri!ue, ce dernier est un élément d’ox$dation pouvant provo!uer la dégradation de la stabilité biologi!ue des produits, le seul mo$en d’entraver son pénétration étant la production de mousse.

;7- L%+%,e 4e# 2!"$e)33e# La propreté des récipients appelés à contenir le produit #inal in#lue énormément sur ce dernier ) le principe de #onctionnement de la laveuse des bouteilles se #ait comme suit & 8ré(in1ection de l’eau à 25 >* puis les bouteilles vont subir 2 bains de soude successi#s ) 8assage dans un bain d’eau additionné de soude causti!ue à ?,5 C et à une température de <= >* ) 2me bain a$ant une concentration de soude de 2 C et une température de E= >* ) 2G



@n1ection d’eau c"aude 5= >*- ) 8our par#aire le lavage on rince par trempage dans une eau tide 35 >*- pour éliminer les traces de soude et l’opération est terminée par une nouvelle in1ection d’eau à 2= >* a#in d’éviter tout c"oc t"ermi!ue .

2E


CHAPITRE I$ : les %us de &ruits

CHAPITRE IV : LES US DE FRUITS 67- D'()$)!( La dénomination 1us de #ruits ou légumes est réservée aux li!uides naturels obtenus par bro$age et:ou pressage de #ruits ou légumes sains et mArs non #ermentés. *e 1us contient en suspension des matires insolubles débris de membrane, #ibres cellulosi!ues7, etc- maintenues en solution par des substances colloVdales pectines et protéines-. *es dernires peuvent %tre enlevées par solubilisation, précipitation ou #iltration, c’est ce !u’on appelle la clari#ication de 1us.

7- Q"e3?"e# %"$re# 4'()$)!(# 2.1)- us de 0ruits concentré

8roduit non #ermenté mais #ermentescible aprs reconstitution, tiré du 1us de #ruits sains et mArs dés"$draté de #aTon !ue la teneur en matire sc"e soluble soit au moins double de celle du 1us initial destiné à la consommation directe ) doit %tre conservé exclusivement par des procédés p"$si!ues. 2.2)- Fectar de 0ruits

8roduit non pulpeux non #ermenté mais #ermentescible, destiné à la consommation directe, obtenu par mélange de 1us de #ruit et de la totalité de la partie comestible de #ruit sain et mAr. @l est concentré ou non additionné d’eau et de sucre. La teneur en 1us de #ruit ne doit pas %tre in#érieure à 3=C.

;7- Te*()?"e 4e %2r)*%$)!( Le sc"éma de #abrication comprend en général 5 étapes & Briage netto$age Jro$age extraction 'tabilisation 8asteurisation *onditionnement et stoc\age. 3.1)- ?royage

@l consiste à préparer la pulpe avant le pressurage ou extraction, par un certain nombre d’opérations & Opération de découpage pour la tomate ) Opération de #oulage pour le raisin ) Opération de r;page pour les pommes ) @l a lieu des bro$eurs à couteaux, à marteaux ou autres. 3.2)- @xtraction ou pressage

*onsiste à séparer le produit en 2 p"ases solide et li!uide. *ette dernire étant pres!ue tou1ours rec"erc"ée la plus claire possible, elle est caractérisée par les critres suivants & Le rendement de 1us par rapport au #ruit.

2F



Le temps d’extraction le plus cout possible a#in de maitriser le plus vite les p"énomnes en0$mati!ues et l’action de l’O 2-. Le taux en insoluble de 1us pectines, protéines-. 3.2.1)- =ressage par piston

La pulpe bro$ée tombe dans un c$lindre "ori0ontal et sont pressées par le biais de piston. Le rendement est élevé, le 1us est pres!ue clair mais le temps est asse0 long <=(F= min-. /ans ce cas le pressage n’est pas continu.

3.2.2)- =resse G bandes

Les pulpes contenues dans une bande en toile de n$lon ou en acier inox sont pressées mécani!uement entre les rouleaux de plus en plus rapproc"és. La capacité peut avoisiner 3t:" pour les pommes et le taux d’extraction peut atteindre G=C. La durée de pressage est de !uel!ues minutes. La presse travail en continu.

3.2.3)- =resse "is sans ,n

Le procédé étant l’application de la pression mécani!ue d’une vis sans #in coni!ue d’axe vertical à l’intérieur d’un tamis c$lindri!ue. La pro#ondeur des gorges de la vis sans #in diminue au #ur et à mesure de sa progression le long de la vis, il en résulte une réduction de volume dans la 0one de compression et donc une extraction régulire du 1us. La per#oration du tamis est di##érente dépendant essentiellement de la nature du produit. Le rendement t"éori!ue est de E=C. Les 1us sont c"argés en insolubles à cause de déc"irement de la pulpe pendant l’avancée dans le c$lindre ) il est surtout appli!ué pour les pommes, poires et raisins.

3=



3.2.4)- @xtracteur pour agrumes

Le #onctionnement se #ait selon des positions & !re position " le #ruit est positionné dans un bol puis la

partie "aute de l’appareil descend, tandis ce !ue le bout dur du tube 2 me moitié de l’appareil- découpe un trou à la base du #ruit. #me position " le #ruit est compressé entre les doits métalli!ues

extruant le 1us seul de la pulpe !ui

traverse un tube per#oré et soit. $me position " un tube central muni d’une butée monte et comprime le contenu du tube !ui

exprime le

1us résidu. %me position " les essences des écorces sous l’e##et de

la compression s’écoulent vers l’extérieur du #ruit et sont entrainés le long d’un convo$eur. Mn espace annulaire a été prévu en "aut des bol pour évacuer séparément l’écorce à la #in des c$cles. 3.2.!)- @xtracteur centri0uge

Mtilisé notamment pour les 1us de pommes, c’est une extraction continue par essorage. 'on principe est le suivant & La pla!ue de pomme est introduite au sommet du bol de l’essoreuse tournant à 3=== tr:min, puis elle est compressée contre un tamis de la centri#ugeuse. La durée est !uel!ues secondes contre <= min pour une presse "$drauli!ue. Les ris!ues d’ox$dation sont si non nuls. Le #ruit essoré a des compositions di##érentes car le par#um, la couleur et la saveur sont beaucoup plus voisines de ceux du produit #rais. *ependant, il doit %tre traité aussit9t inactivation des en0$mes notamment du brunissement- par désaération, pasteurisation puis éventuellement une centri#ugation et le 1us est alors limpide.

>7- L% *3%r)*%$)!( 4e# "# lle a pour but de séparer par centri#ugation le 1us brut sortant des presses des particules grossires de la pulpe #ibreuse ric"e en substances amres. *ependant, il est intéressant d’$ garder les particules de la pulpe #ines ric"es en ar9mes pour cela il existe des appareils !u’on appel clari#icateurs. Le li!uide à traiter est introduit dans le centre du bol par le tube d’alimentation, il passe entre les assiettes o il est dérivé en couc"es minces sous l’e##et de la #orce centri#uge. Les matires solides sont expulsées du #lux et dirigées vers l’extérieur puis glissent vers les c"ambres à boue du bol o elles s’accumulent, cette c"ambre est située à la périp"érie du bol !ui comporte des ori#ices d’évacuation dont l’ouverture est programmée amenant un débombage automati!ue sans arr%t de clari#icateur.

57- S$%2)3)#%$)!( 4e# "# Les 1us est une suspension de matire insoluble maintenue en solution par des colloVdes, cette suspension plus ou moins stable est commercialisable bien !ue trouble. *ependant, pour pouvoir obtenir des 1us clairs donc moins #ragiles, il est nécessaire d’enlever ces colloVdes ) on a recours à di##érents mo$ens & Pr'cipitation : elle se #aut par le biais de

tanins !ui se combine aux ports. *ette opération est appelée collage. *ependant, on peut assister à un #reinage au niveau de l’opération de la décantation.

"olubilisation : elle se #ait par le

biais d’en0$mes, on assiste notamment à l’"$drol$se de l’acides pol$galacturoni!ue, des "émicelluloses7, etc. les matires insolubles responsables du troubles n’étant 3?



plus maintenues en solution, peuvent précipiter et on peut par#ois l’opération pour au autre collage à la gélatine suivi d’une #iltration. La solubilisation peut entrainer des ris!ues sur le plan organolepti!ue retention d’ar9mes notamment-. L’opération peut %tre terminée par une désaération du 1us !ui passe en couc"es minces dans une enceinte sous vide pour une meilleure stabilisation du 1us et pour mieux conserver la vitamine *.

8ressurage

8ulpe + en0$mes

*"au##age à 4= >*

^us stable est clari#ié

iltre

7- L% &%#$e"r)#%$)!( 6.1)- pasteurisation par la c/aleur

*e traitement t"ermi!ue est la mét"ode la plus utilisée pour la conservation du 1us de #ruits. @l vise à tuer les micro(organismes et à inactiver les en0$mes !ui pourraient altérer le produit ou le rendre impropre à la consommation "umaine. /ans le ca des 1us de #ruits dont le pH est normalement in#érieur à 4, ce résultat est #acile à atteindre, il su##it en e##et de se débarrasser des levures et moisissures et de certaines bactéries lacti!ues, acéti!ues notamment. 6.1.1)- =asteurisation apr$s conditionnement

Le 1us est introduit à #roid ou à une température ne dépassant pas G=(G5 >* dans des récipients, bouteilles de verre ou boites métalli!ues. *eux(ci aprs #ermeture sont c"au##és dans un bain ou sous des douc"es d’eau puis re#roidis. La pasteurisation peut %tre réalisée en 2(3 min à ?=5 voire ??= >*. 6.1.2)- Le remplissage G c/aud et autopasteurisation

*ette mét"ode consiste à soumettre le 1us à une pasteurisation éclair, à le re#roidir immédiatement 1us!uà E2(E5 >* puis à l’introduire à cette température des les récipients, ceux(ci sont aussit9t #ermés ou agités de manire !ue le li!uide c"aud vient en contact de toute la sur#ace intérieure des récipients et l’aseptie maintenue ainsi 3(4 min puis on re#roidie rapidement. 6.1.3)- =asteurisation H éclair I sui"ie de remplissage aseptiue

prs pasteurisation  éclair I, le 1us est re#roidi immédiatement et asepti!uement 1us!uà 5(?= >*. Les opérations ultérieures de remplissage et de #ermeture des récipients sont également e##ectuées sous aseptie. '’agissant de produits acides, une atmosp"re de vapeur à ?FG >* peut su##ire pour obtenir une aseptie su##isante.

32



6.2)- =ar les rayonnements

La pasteurisation est obtenue par le ra$onnement d’une source MD ou @ !ui traverse un tube en !uart0 #ondu dans le!uel circule et s’éc"au##e le 1us

6.3)- >iltration stérilisante

On utilise des #iltres dont le diamtre est in#erieur à celui des micro(organismes.

7- C!(*e($r%$)!( 4e# "# La concentration #acilite le transport et l’entreposage des 1us. La concentration des 1us de #ruits est la plus souvent réalisée par évaporation sous vide d’une partie de l’eau de 1us. Les appareils permettent de travailler en continu et en couc"es minces. On peut aussi utiliser des évaporateurs à e##et multiple & la vapeur provient du ? er évaporateur sert de #luide de c"au##age d’un 2 me appareil identi!ue mais maintenu à pression plus basse et à une température plus #aible. n mo$enne et approximativement l’évaporation d’un \g d’eau demande un \g de vapeur dans un évaporateur à e##et uni!ue, mais seulement =,< \g dans un double e##et et =,25 \g dans un triple e##et.

/7- S$!*%,e 4e# "# 4e r")$# Le 1us de #ruits brut peut %tre stoc\é en cuves et les procédés permettant d’in"iber les en0$mes et les micro(organismes sont & Le #roid vers =>* & à plus de =>* les #ermentations nous obligeraient à #aire des pasteurisations successives. La conservation sous pression de *O 2 & le *O2 utilisé avoisine ?5 g:l, le 1us n’est pas totalement à l’abri de la #ermentation lacti!ue. L’élimination compte du *O 2 est di##icile de telle sorte !ue les 1us conservés par ce procédé sont tou1ours légrement pétillant. 8asteurisation  éclair I suivie de ré#rigération 1us!uà =(2>* et entreposage à cette température de pré#érence sous a0ote pour éviter le développement des moisissures à la sur#ace.

33



La conservation par sul#utage & le 'O 2 protge à la #ois, m%me à #aible concentration, contre le brunissement en0$mati!ue et autre ox$dation, et contre le J6. Le 'O 2 constitue un des agents les plus e##icaces à ce propos. Bout 1us de #ruits a##re à la consommation ne doit par ren#ermé plus de ?== mg:l. il est par consé!uent indispensable de désul#iter le 1us avant de le livrer à la consommation. *ette opération est e##ectuée à <=>* sous vide avec barbotage d’air ou mieux d’a0ote. La conservation par le 'O 2 présente beaucoup d’inconvénients, ce composé réagit avec les composés de 1us aldé"$de, cétone- et modi#ie de ce #ait l’ar9me ) il détruit la vitamine J ?.

34

CHAPITRE $ : bire est brasserie


CHAPITRE V : BIERE ET BRASSERIE 67- D'()$)!( La dé#inition légale est la suivante & il est interdit de détenir ou de transporter en vue de vente, de mettre en vente ou de vendre sous la dénomination de bire un produit autre !ue la boisson obtenue par #ermentation alcooli!ue d’un moAt #abri!ué avec du "oublon et du malt d’orge pur ou associé à 3=C ou plus de son poids de malt provenant d’autres céréales, de matires am$lacées de sucre inverti ou de glucose. Les principales opérations +E /e #abrication de la bire sont & #abrication du malt maltage-, préparation du moAt et la #ermentation du moAt.

7- Le# m%$)ère# &rem)ère# 2.1)- L#orge

La bire telle !u’elle existe au1ourd’"ui ne peut par %tre produit sans orge, l’orge se classe dans la #amille des graminées. @l présente l’avantage sur les autres céréales d’avoir un grain v%tu ) m%me aprs le battage cette enveloppe reste ad"érente. *et enveloppe sert d’une part à protéger le grain pendant la manutention et le maltage, d’autre part comme support #iltrant pendant la séparation solide li!uide de la maic"e mélange d’eau plus mouture de malt-. On distingue deux grandes espces d’orge & Les orges à 2 rangs & Hordeum distic"um. Les orges à < rangs & H. "exaditic"um. Les orges à 2 rangs sont de meilleures !ualité brassicole parce !ue leurs grains sont mieux développés, les grains sont trs #arineuses avec un contenu asse0 #aible en substances protéi!ues. Mne bonne orge de brasserie pourrait se dé#inir de la manire suivante & /onne aprs le maltage une bonne bire ) Mn rendement élevé pour un prix raisonnable ) Mne pureté variable élevée et une grande "omogénéité. La composition c"imi!ue de l’orge dépend de la variété et des conditions culturales et climati!ues. Lors de la réception de l’orge des caractres anal$ti!ues sont recommandés. @l s’agit de & La pureté variétale & F3(F5C Le triage sur tamis & d P 2,E mm passe E5C orge de brasserie mo$enne O.J.d P 2,5 mm passe F=C bonne orge de brasserie J.O.JLe grain cassés et étrangers & 3(4C O.J. 2(3C J.O.J

35



Le poids à l’"ectolitre &
nviron F=C des bires produites dans le monde ren#erment en plus du malt des matires am$lacées. L’utilisation de ces matires à pour but & éduire le prix de revient de la bire. méliorer la stabilité colloVdale. Les matires a0otés et plo$p"énoli!ues de la plupart des matires am$lacées sont en général peu présente ce !ui #avorise la stabilité colloVdale. 8roduire des bires plus légres avec moins de couleur !ue les bires pur malt. La proportion de matires am$lacées mises en uvre varie en #onction de la législation en vigueur dans c"a!ue pa$s, de la disponibilité de l’orge, des pressions économi!ues et de la !ualité de la bire désirée. Le versement de grains crus varie de ?=(3=C en urope et atteint dans certains pa$s a#ricains ou américains 1us!uà 5=(G5C et plus. 2.2.1)- Aati$res amylacées solides

aVs, ri0, sorg"o, blé, orge, triticale, seigle, avoine, millet et pomme de terre. 2.2.2)- Aati$re amylacées liuides

'irop d’amidon, de betterave, de canne, de maVs et de céréales, sucre li!uide de betterave, de canne, d’amidon, sirop de malt. 2.3)- Aati$res am$res

Le "oublon utilisé en brasserie depuis le ?2 me sicle transmis à la bire un ar9me caractéristi!ue à son amertume et la protge contre les micro(organismes pat"ognes. Le "oublon ou "umulus lupulus appartient à la #amille des moracées et au genre des urticaceaes. La #leur du "oublon ou  *one I seule constituant de la plante utilisé en brasserie. /ans ces *one est sécrétée une #ine poudre 1aune &  lupuline I !ui contient des substances actives de la #leur du "oublon. /e ces substances actives on a pu isoler 2 acides !ui con#rent au "oublon son pouvoir d’amertume et aussi d’antisepti!ue & il s’agit de la "umilone et la luculone. 'eule =,3C des substances du "oublon sont solubilisées dans la bire et constituent une #amille de #laveur essentielle. Les *9nes des "oublons sont récolés avec G5(E=C d’"umidité, doivent %tre séparées des impuretés puis séc"ées à moins de <=>* 1us!uà un taux d’"umidité de E(?=C en#in pressées et conditionnées. 3<



2.4)- L#eau

La composition de l’eau de brasserie a été le #acteur déterminant pour caractériser di##érents t$pes de bires. u1ourd’"ui, le brasseur est en mesure de déminéraliser totalement ou partiellement d’eau et de ra1uster sa minéralisation. Le souci ma1eur des brasseries sont les contaminations microbiologi!ues et p"$sicoc"imi!ues des nappes p"réati!ues. La composition de d’eau emplo$ée a une in#luence particulire sur la !ualité de la bire. Les bires de renommé mondiale doivent cela principalement à la nature spéciale des eaux utilisées. Tableau ! : composition chimique de quelques eau. de brassa%e célèbres*

8aramtres mg:l-

8ilsen

unic"

/ortmund

Jurta on trent

ésidu sec 5?

G3<

F43

?22<

*a G,?

?=F

23G

2
g 3,4

2?

2<

<2

?G?

?G4

2E=

'O42( 4,E

GF

3?E

<3E

6O3( Br

53

4<

3?

*l( 5

3<

5<

3<

H*O3( ?4

L’eau de pilsen est #aiblement minéralisée et convient prati!uement bien à des bires de #ermentation basse et #ortement "oublonnées. L’eau de unic" pauvre en *l ( et 'O4, contient beaucoup de H*O 3( et *a++. Les malts mises en uvre sont plus acides !ue les malts p;les. Les bires unic" aises brunes ne sont pas #ortement "oublonnées. Les bires /irtmund sont asse0 sc"es en raison de leur teneur élevée en 'O 42(. lles sont plus #acilement "oublonnées !ue les bires 8ilsen. L’eau de Jurta on tient trs ric"e en 'O 42( sert à la #abrication des p;leales #ormation "aute et bire claires- #ortement "oublonnées. 8our la #abrication des claires, il est recommandé d’utiliser des eaux peu calcaires pour les bires claires et blondes, la dureté  G(<>-. 8our les bires #oncées, on utilise des eaux a$ant des teneurs en *a*O3 et g*O3 relativement plus élevée et lors!ue l’eau est dure, elle entraine l’obtention des bires sans mousse.

3G



;7- $e*(!3!,)e &r!&reme($ 4)$e 3.1)- le maltage

La #abrication du malte est une opération importante !ui vise à & ('$nt"étiser des en0$mes principalement des "$drolases. ('olubiliser les matires de réserve ainsi !ue les parois cellulaires de l’albumine. (/onner aux grains la #riabilité nécessaire permettant une sacc"ari#ication #acile. (/onner à la bire son ar9me. Mne multitude de réactions p"$siologi!ues, bioc"imi!ues et p"$sico(c"imi!ues se produisent pendant le maltage. 'ur le plan tec"nologi!ue il se divise en trempage, germination et touraillage. 3.1.1)- préparation de l#orge

L’ob1ecti# de cette opération est de garder une !ualité optimale de l’orge sur le plan de la pureté, "omogénéité, p"$siologie et absence de contamination. L’uni#ormisation de la taille des grains est importante car généralement les grains de m%mes dimensions ont pres!ue la m%me composition c"imi!ue et par ailleurs l’"umectation et la germination seront uni#ormes. 3.1.2)- le trempage

@l a pour but de #ournir aux grains l’eau et l’air nécessaire de la germination. L’"$dratation des grains d’orge pendant le trempage le trempage passe de ?=(?5C à 3E(4EC avec des périodes sous l’eau et à l’air.

Le

pi!uage de l’orge la radicule de l’embr$on se développe et perse la base du grain-. Le pi!uage de l’orge est obtenu généralement aprs 3<". 8endant les périodes soue eau une aération est e##ectuée par in1ection d’air comprimé et lors!u’elles sont à découvert il est nécessaire d’éliminer le *O 2 produit par aspiration. La vitesse d’absorption de l’eau dans le grain est liée à la température, un taux d’"umidité dans le germe de 4*, GE"3= à ?3>*, 3G" à ?G>* et 44"3= à 2?>*. Les températures normales de trempage se situent entre ?2(?5>*. 3.1.3)- la germination

8our la germination des grains d’orge les conditions suivantes doivent %tre réussies &

3E



Mn taux d’"umidité du grain de 35(4EC ) Mne température de ?=(2=>* ) Mne !uantité d’O 2 indispensable pour la croissance de la graine. lle a pour but de produire et de mettre en disponibilité des grains des diastases les!uelles sont indispensables à la trans#ormation !ue doit subir le grain lors du maltage. lle est réalisée comme suit & On donne un coup de #roid ventilation-. On réc"au##e et on laisse germiner pendent G(?= 1ours. Jeaucoup de p"énomnes accompagnent la germination car au bout de 3=" la radicule de l’orge se développe rapidement en se #ragmentant en plusieurs radicelles. Le contenu de germe devient progressivement #riable de la base 1us!uà la pointe & c’est le travail des cétases en0$mes cellulaires!ui rendent l’amande #riable. On dit !ue le grain est devenu désagrégé. @l $ a aussi des trans#ormations de l’amidon en sucre, les N se dédoublent, les protéases commencent alors leur travail les am$lases bien !ue s$nt"étisées n’agissent pas encore-. 8our les malts p;les la température est de l’ordre de ?<(?E>* tandis ce !ue pour les malts #oncés elle est de 23(24>*. 3.1.4)- *ouraillage ou séc/age

@l a pour but principal d’arr%ter la germination et c’est aprs avoir atteindre le degré voulu. Le touraillage se déroule essentiellement en deux étapes & 8"ase biologi!ue et en0$mati!ue Le taux d’"umidité passe de 44(45C à environ ?=C sans !ue la température de l’air ne dépasse 5=>* a#in de minimiser l’in"ibition des activités en0$mati!ues. L’activité biologi!ue en début de touraillage se poursuit. 8"ase p"$sicoc"imi!ue Le taux d’"umidité passe de ?=C à 4C environ. La température de l’air varie de 5=(F=>*. u cours de cette p"ase, on observe beaucoup de p"énomnes & ugmentation de ?2(?GC de l’activité en0$mati!ue de l’(am$lase en #in de touraillage par rapport au malt vert. Mne #orte inactivation avec perte de 5=C de l’activité en0$mati!ue de (am$lase par rapport au malt vert. Les endopeptidases, aminopeptidases et carbox$peptidases augmentent aprs l’opération de touraillage. ormation de composés colorés, aromati!ues et réducteurs. 8our avoir un malt peu coloré, on sc"e rapidement à basse température dans une touraille, alors pour obtenir un malt #oncé on #ait un c"au##age à 45(5=>* et !ui sera maintenu pendant un temps asse0 3F



long. *ette opération consiste à placer le malt sur des plateaux per#orés au dessous des!uels circule de l’air c"aud. *et air st ensuit évacuée au dessus des plateaux par le biais de c"eminé. L’ensemble du b;timent a$ant l’aspect d’une tour !u’on appel touraille. Le malt préséc"é est exposé à des températures plus élevées se terminant par le  coup de #eu I c’est un sé1our de 3(4" à E=(E5>*-. 8endant le  coup de #eu I, plusieurs ont lieu & ormation de la couleur, d’ar9me, coagulation des protéines, in"ibition des en0$mes, #ormation de composés colloVdaux, destruction du pouvoir germinati# et #ormation d’acidité. 3.1.!)- dégermination et stocJage

Lors!ue le malt sort de la touraille, il doit passer par la dégermination o il sera débarrassé de ses radicules, cette dégermination est généralement constituée pour un tambour en t9les per#orées ou tourne à grande vitesse un batteur à lames "élicoVdales. *es radicules contiennent sur ' des extraits protéi!ues 35(4=C, des composés protéi!ues 2=(35C, N ainsi !ue des vitamines liposolubles et J et sont utilisés en alimentation animale et en p"armacie. Le pourcentage mo$en des di##érentes constitutions de malt amidon 5EC, sucres réducteurs 4C, sacc"arose 52C, glucose
>7- 3e 2r%##%,e @l comporte cin! opérations et !ui sont & 4.1)- mouture ou concassage

*’est une opération trs délicate, elle doit %tre menée avec autant de précaution !ue possible a#in d’éviter de déc"irer les enveloppes entre les c$lindres. Les buts sont & $oncasser le malt d’une faEon F maintenir les écorces enti%res. Les écorces ser
viter une mouture contenant une proportion trop importante de #ine #orme ou de particules de dimension in#érieurs à ?2= micromtre. *ette #orme #ormera une couc"e imperméable pendant la #iltration de la maisc"e. Obtenir un max de #in gruaux !ui peut %tre #acilement solubilisés au cours du brassage. Le concassage est opéré au mo$en d’un moulin à < c$lindres é!uipés de tamis intermédiaires permettant un 2me passage de particules insu##isamment bro$ées et !ui peuvent %tre brassés dans le  cuve maltier I.

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4.2)- le brassage

L’ob1ecti# du brasage est d’obtenir la meilleure extraction li!uide(solide ou de solubiliser la plus grande !uantité de malt. Les #acteurs in#luenTant la !ualité de brassage sont & La !ualité de malt La composition de l’eau de brassage Le procédé de brassage u cours de brassage, l’amidon du malt subit les dégradations suivantes & H$dratation des grains d’amidon Nélatinisation avec germination de la viscosité empesage/égradation en0$mati!ue li!ué#action- puis sacc"ari#ication. Le brassage début par l’empattage, c’est une opération !ui consiste à mélanger la mouture à de l’eau dans une grande cuve appelée  cuve matire I et !ui donne la maisc"e. Le brassage a pour but d’extraire un moAt sucré de malt. ucun du brassage on assiste à une sacc"ari#ication !ui consiste à trans#ormer l’amidon en dextrine, maltose et glucose. fuand aux substances a0otées, elles se dissolvent lors du brassage mais d’une manire plus complexe ) les protéases et les peptidases vont agir notamment sur les protéines insolubles et les pol$peptidases à une température avoisinant 45( 5=>*. Le pH normal du moAt est de 5,E et l’acidité à l’avantage de réduire les dissolutions des tanins et des résines amres des enveloppes !ui peuvent donner à la bire un goAt désagréable et m%me une trop #orte coloration. Les mét"odes sont & a-( brassage par in#usion & on se contente d’augmenter progressivement la température de la p;te #ormée sans pour temps !u’il $ ait ébullition. L’augmentation de la température est obtenue par addition graduelle d’eau c"aude. La maisc"e est mélangée à de l’eau c"aude pour atteindre une température de G5(GE>*. *ette mét"ode est surtout utilisée pour les bires de #ermentation "aute. b-( brassage par décoction & on augmente la température en c"au##ant certains éc"antillons prélevés !ui seront par la suite mélangés au continu de la cuve. *’est une mét"ode utilisée pour les bires à #ermentation basse. 4?



L’ébullition des portions prélevées se #ait dans des  c"audire à tremps I. Nénéralement, on opre avec 3 prélvements mi(tremps à 3 tremps-, aprs l’a1out de 3 prélvements la température passe successivement de 5=(55>*, <2(<5>* et G3(G5>*. 4.3)- la ,ltration du moKt

Le but de la #iltration de la maisc"e est & Obtenir un moAt composé du ? er bouillon et des lavages avec un extrait max. voir un moAt avec une #aible turbidité. @l s’agit donc de séparer le moAt des substances insolubles !ui subsistent et !ui consistent le  drc"e I. L’opération se #ait en deux p"ases & ?re p"ase & séparation du moAt du drc"e #iltration-, on obtient par consé!uent le ? er bouillon plus le drc"e. 2me p"ase & le lavage 1us!uà épuisement du drc"e. Le lavage des drc"es !u’a lien à G5(E=>* épuise les substances "$drosolubles contenues dans les enveloppes. Le lavage et la #iltration se #ont dans une cuve de clari#ication cuve(#iltre- à double #ond dans les!uelles les matires insolubles s’$ déposent et peuvent servir des substances #iltrantes. Les ?er moAts soutirés sont troubles, on les renvoie alors 6 #orce à la #iltration 1us!uà obtention des moAts limpides. Les drc"es épuisés sont retirés et vendus comme aliments de bétails. 4.4)- cuisson et /oublonnage du moKt

Le but de la cuisson est de stabiliser la composition du moAt alors !ue celui du "oublonnage est d’aromatiser le moAt. Le ?er bouillon et les eaux de lavage sont soumis à une ébullition vive et prolongée ?"3=(2" de cuisson- dans la  c"audire à "oublonner I. u cours de la cuisson les c9nes du "oublon sont introduits à raison de ?25(5==g:"l. Les résines amres se dissolvent dans l’eau bouillante donnant à la bire son amertume. La stabilisation du moAt est assurée gr;ce aux di##érents e##ets provo!ués par la cuisson T savoir & La stérilisation du moAt & l’ébullition st su##isante pour stériliser le moAt et détruire tous les micro( organismes susceptibles d’%tre présents, de m%me le "oublon a un r9le d’antisepti!ue. L’inactivation des en0$mes & elles sont rapidement inactivées par la température de la cuisson. *oncentration du moAt & l’ébullition permet l’a1ustement de la densité et l’évaporation d’une partie des eaux de lavage. *oagulation des composés protéi!ues & une partie des substances a0otées insoluble est coagulée. Le pH est un #acteur essentiel pour une bonne cuisson ) ce pH diminue pendant l’ébullition environ =,2 unité. n général, la valeur du pH rec"erc"ée dans les moAts varie de 5,4 à 5,2.

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4.!)- les di%érents traitements du moKt

L’ob1ecti# est d’obtenir un moAt #roid stérile, aéré et libéré du trouble c"aud. prs cuisson, le moAt est re#roidi par un éc"angeur à pla!ues avant d’%tre ensemencé de levure. On re#roidit entre 5(?=>* pour la #ermentation basse et entre ?4(?E>* pour la #ermentation "aute.

57- 3% erme($%$)!( prs le re#roidissement, le moAt doit subir une #ermentation. *e moAt contient entre F(2=C d’extrait sec et sa composition se résume comme suit & 'acc"arose & 2,
La levure de brasserie 'acc"arom$ces *erevisiae c"ampignon unicellulaire doté d’é!uipement en0$mati!ue !ui permet sa croissance et sa multiplication à partir des éléments du moAt. La nomenclature à été modi#iée en ?FE4 et '.*erevisiae regroupe les anciennes classi#ications tel !ue & '.*alsbongensis devenue '.*erevisiae en ?FG=. /epuis ?FE4 '.*erevisiae englobe aussi bien les levures de #ermentation "aute !ue celles de #ermentation basse. lles trans#orment les sucres #ermentescibles en alcool ét"$li!ue et en *O 2, !uant aux acides aminés, ils sont dégradés en alcool supérieur. 8rati!uement la #ermentation se #ait en deux p"ases & !.1.2)- la 0ermentation principale

Le moAt clari#ié et ox$géné est ensemencé avec de la levure li!uide allant de =,5"l ?5(25.?= < cellules : ml- : "l du moAt à <(E>* pour une #ermentation basse et ?5(?G>* pour une #ermentation "aute. La !uantité de levure doit %tre mesurée dans le but d’obtenir un ensemencement régulier. La température de la #ermentation doit %tre soigneusement réglée ) des écarts importants de température peuvent blo!uer la #ermentation. La durée est de 2(4 1ours pour une #ermentation basse et 2(5 1ours pour une #ermentation "aute. La #ermentation principale se traduit par une période d’activité intense de la levure, il se produit un #ort dégagement de *O 2 !ui entraine à la sur#ace des cuves de #ermentation des mousses abondantes. La #ermentation s’accompagne d’un dégagement de c"aleur !u’il est nécessaire de #reiner. _ la #in, la #ermentation principale s’arr%te, la !uasi(totalité des levures s’agglutine au #ond de la cuve #ermentation basse- ou à la sur#ace #ermentation "aute- on dit !ue la levure #locule. !.1.3)- la 0ermentation secondaire garde ou maturation

Les ob1ecti#s sont & ##iner la #laveur de la bire. Laisser décanter les matires en suspension levures, colloVdes, matires amorp"es'aturer la bire en *O 2 tout en e##ectuant un  lavage I

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Boissons

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